JP2006131062A - Suspension device and suspension control method - Google Patents
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Description
本発明は、サスペンション装置およびサスペンション制御方法に関する。 The present invention relates to a suspension device and a suspension control method.
従来より、乗り心地の向上、或いは、車両の操安性の向上といった観点から、サスペンションの特性を動的に制御し、車体の姿勢変化を抑制するサスペンション装置が知られている(例えば、特許文献1)。この類のサスペンション装置では、車輪に作用する垂直荷重に基づいてサスペンション特性を制御する関係上、ドライバーの操作にともなう荷重移動をサスペンションのストローク量から特定する。そして、このストローク量が目標ストローク量となるように、サスペンション特性、例えば、ダンパーの減衰力や、サスペンションのばね力等が制御される。
しかしながら、サスペンションのストローク量を検出する手法では、姿勢変化が生じた後でなければ荷重移動、すなわち、車体の姿勢を変化させる力を捉えることができず、制御の応答性が低いという問題がある。 However, the method of detecting the stroke amount of the suspension has a problem that the load movement, that is, the force for changing the posture of the vehicle body cannot be captured unless the posture change occurs, and the control responsiveness is low. .
そこで、本発明の目的は、応答性よくサスペンション制御を行うことにより、姿勢変化を効果的に抑制することである。 Accordingly, an object of the present invention is to effectively suppress a change in posture by performing suspension control with high responsiveness.
かかる課題を解決するために、第1の発明は、サスペンション装置を提供する。このサスペンション装置は、車輪を懸架するとともに、車体の姿勢変化に影響を与えるサスペンション特性を調整可能なサスペンションと、車輪に作用する垂直荷重を直接的に検出する検出部と、車両の状態を示す車両状態量を検出する第1のセンサと、車両の挙動をモデル化した車両運動モデルに基づいて、検出された車両状態量から垂直荷重を推定する推定部と、検出された垂直荷重と、推定された垂直荷重とを比較し、この比較結果に基づいて、サスペンション特性を制御する制御部とを有する。 In order to solve this problem, the first invention provides a suspension device. The suspension device includes a suspension capable of suspending a wheel and adjusting a suspension characteristic that affects a change in posture of the vehicle body, a detection unit that directly detects a vertical load acting on the wheel, and a vehicle that indicates a state of the vehicle. A first sensor that detects a state quantity, an estimation unit that estimates a vertical load from the detected vehicle state quantity based on a vehicle motion model that models the behavior of the vehicle, and a detected vertical load. And a control unit that controls suspension characteristics based on the comparison result.
また、第2の発明は、サスペンション装置を提供する。このサスペンション装置は、車輪を懸架するとともに、車体の姿勢変化に影響を与えるサスペンション特性を調整可能なサスペンションと、車輪に作用する前後力、横力および垂直荷重を直接的に検出する検出部と、車両諸元および少なくとも検出された前後力または検出された横力に基づいて、車両の状態を示す車両状態量を推定することで、垂直荷重を推定する推定部と、検出された垂直荷重と、推定された垂直荷重とを比較し、比較結果に基づいて、サスペンション特性を制御する制御部とを有する。 The second invention provides a suspension device. This suspension device suspends a wheel and can adjust a suspension characteristic that affects the posture change of the vehicle body, a detection unit that directly detects a longitudinal force, a lateral force, and a vertical load acting on the wheel, Based on the vehicle specifications and at least the detected longitudinal force or the detected lateral force, the estimation unit for estimating the vertical load by estimating the vehicle state quantity indicating the state of the vehicle, the detected vertical load, A control unit that compares the estimated vertical load and controls suspension characteristics based on the comparison result.
ここで、第1の発明または第2の発明において、制御部は、推定された垂直荷重よりも検出された垂直荷重が小さい場合、サスペンションが縮み側への変位に抗するようにサスペンション特性を制御し、推定された垂直荷重よりも検出された垂直荷重が大きい場合、サスペンションが伸び側への変位に抗するようにサスペンション特性を制御することが好ましい。 Here, in the first invention or the second invention, when the detected vertical load is smaller than the estimated vertical load, the control unit controls the suspension characteristics so that the suspension resists the displacement toward the contraction side. However, when the detected vertical load is larger than the estimated vertical load, it is preferable to control the suspension characteristics so that the suspension resists displacement toward the extension side.
また、第1の発明または第2の発明において、サスペンションは、サスペンション特性として減衰力を調整可能なダンパーを有していてもよい。この場合、制御部は、推定された垂直荷重よりも検出された垂直荷重が小さい場合、ダンパーの減衰力を現在の状態よりも大きくし、推定された垂直荷重よりも検出された垂直荷重が大きい場合、サスペンション特性としてダンパーの減衰力を現在の状態よりも小さくすることが好ましい。 In the first invention or the second invention, the suspension may have a damper capable of adjusting a damping force as a suspension characteristic. In this case, when the detected vertical load is smaller than the estimated vertical load, the control unit increases the damping force of the damper from the current state, and the detected vertical load is larger than the estimated vertical load. In this case, it is preferable to make the damping force of the damper smaller than the current state as suspension characteristics.
また、第1の発明または第2の発明において、サスペンションは、サスペンション特性としてばね力を調整可能なサスペンションであってもよい。この場合、制御部は、推定された垂直荷重よりも検出された垂直荷重が小さい場合、ばね力を現在の状態よりも大きくし、推定された垂直荷重よりも検出された垂直荷重が大きい場合、ばね力を現在の状態よりも小さくすることが好ましい。 In the first invention or the second invention, the suspension may be a suspension that can adjust a spring force as a suspension characteristic. In this case, when the detected vertical load is smaller than the estimated vertical load, the control unit increases the spring force from the current state, and when the detected vertical load is larger than the estimated vertical load, It is preferable to make the spring force smaller than the current state.
さらに、第1の発明または第2の発明において、ドライバーの操作状態量を検出する第2のセンサをさらに有していてもよい。この場合、推定部は、前出された車両状態量と、検出された操作状態量とに基づいて、垂直荷重を推定する。 Furthermore, in the first invention or the second invention, a second sensor for detecting an operation state amount of the driver may be further included. In this case, the estimation unit estimates the vertical load based on the previously described vehicle state quantity and the detected operation state quantity.
また、第3の発明は、サスペンション制御方法を提供する。このサスペンション制御方法は、車輪に作用する垂直荷重を直接的に検出する第1のステップと、車両の状態を示す車両状態量を検出する第2のステップと、車両の挙動をモデル化した車両運動モデルに基づいて、検出された車両状態量から垂直荷重を推定する第3のステップと、検出された垂直荷重と推定された垂直荷重とを比較し、比較結果に基づいて、車輪を懸架するサスペンションの車体の姿勢変化に影響を与えるサスペンション特性を制御する第4のステップとを有する。 The third invention provides a suspension control method. The suspension control method includes a first step for directly detecting a vertical load acting on a wheel, a second step for detecting a vehicle state quantity indicating the state of the vehicle, and a vehicle motion modeling the behavior of the vehicle. Based on the model, the third step of estimating the vertical load from the detected vehicle state quantity is compared with the detected vertical load and the estimated vertical load, and the suspension for suspending the wheel based on the comparison result And a fourth step of controlling suspension characteristics that affect the posture change of the vehicle body.
ここで、第3の発明において、第4のステップは、推定された垂直荷重よりも検出された垂直荷重が小さい場合、サスペンションが縮み側への変位に抗するようにサスペンション特性を制御し、推定された垂直荷重よりも検出された垂直荷重が大きい場合、サスペンションが伸び側への変位に抗するようにサスペンション特性を制御するステップであることが好ましい。 Here, in the third invention, in the fourth step, when the detected vertical load is smaller than the estimated vertical load, the suspension characteristics are controlled and estimated so that the suspension resists the displacement toward the contraction side. In the case where the detected vertical load is larger than the detected vertical load, it is preferable to control the suspension characteristics so that the suspension resists displacement toward the extension side.
本発明によれば、直接的に検出された垂直荷重と、車両運動モデルにより推定された垂直荷重とが比較され、この比較結果に基づいて、サスペンション特性が制御される。直接的な検出では、姿勢変化が生じる前に垂直荷重を検出することができるので、この値を参照してサスペンション特性を制御することにより、制御の応答性を高めることができる。これにより、コーナリングや加減速にともなう姿勢変化や、路面凹凸にともなう姿勢変化を効果的に抑制することができる。 According to the present invention, the directly detected vertical load is compared with the vertical load estimated by the vehicle motion model, and the suspension characteristics are controlled based on the comparison result. In the direct detection, the vertical load can be detected before the posture change occurs. Therefore, the control response can be enhanced by controlling the suspension characteristics with reference to this value. Thereby, the posture change accompanying cornering and acceleration / deceleration, and the posture change accompanying road surface unevenness | corrugation can be suppressed effectively.
図1は、本実施形態にかかるサスペンション装置Aが適用された車両の説明図である。この車両は、前後左右の四輪がそれぞれ駆動される四輪駆動車である。エンジン1のクランクシャフト(図示せず)からの動力は、自動変速機2、センタディファレンシャル装置3を介して、前輪側および後輪側の駆動軸(車軸)4へとそれぞれ伝達される。車軸4に動力が伝達されると、各車輪5には駆動トルクが与えられ、これにより、車輪5に駆動力が加えられる。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a vehicle to which the suspension device A according to the present embodiment is applied. This vehicle is a four-wheel drive vehicle in which front, rear, left and right four wheels are driven. Power from a crankshaft (not shown) of the engine 1 is transmitted to a front wheel side and a rear wheel side drive shaft (axle) 4 via an
個々の車輪5は、車体(ボディ)の姿勢変化に影響を与えるサスペンション特性が調整可能なサスペンション6によってそれぞれ懸架されている。サスペンション6は、スプリング60と、減衰力可変のショックアブソーバー(以下「ダンパー」という)61と、電動式のモータ62とで構成されている。スプリング60とダンパー61とは、車体と車軸4との間に並列に設けられており、モータ62は、ダンパー61の上部に設けられている。サスペンション特性としてのダンパー61の減衰力は、モータ62の出力制御を行うことにより調整することができる。なお、減衰力可変式のダンパー61の具体的な構成については、例えば、特開平06−106950号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。
The
図2は、制御ユニット7の全体構成を示すブロック図である。制御ユニット7としては、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。制御ユニット7は、車輪5に作用する垂直荷重に基づいて、モータ62の出力制御を行い、これにより、ダンパー61の減衰力を制御する。この制御ユニット7には、モータ62の出力制御を行うために各種の検出信号が入力されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the control unit 7. As the control unit 7, a microcomputer mainly composed of a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface can be used. The control unit 7 controls the output of the
図3は、車輪5に作用する作用力の説明図である。検出部8は、車輪5に作用する作用力を検出する。説明の便宜上、図2には、検出部8相当のブロックを一つのみ示しているが、実際には、個々の車輪5に対応して検出部8が設けられている。検出部8が検出し得る作用力は、前後力Fx、横力Fyおよび上下力Fzである。前後力Fxは、車輪5の接地面に発生する摩擦力のうち車輪中心面に平行な方向に発生する分力であり、横力Fyは、車輪中心面に直角な方向に発生する分力である。一方、上下力Fzは、鉛直方向に作用する力、いわゆる、垂直荷重である。個々の検出部8は、ひずみゲージと、このひずみゲージから出力される電気信号を処理し、作用力に応じた検出信号を生成する信号処理回路とを主体に構成されている。車軸4に生じる応力は作用力に比例するという知得に基づき、ひずみゲージを車軸4に埋設することにより、作用力が直接的に検出される。なお、検出部8の具体的な構成については、例えば、特開平04−331336号公報および特開平10−318862号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the acting force acting on the
第1のセンサ9は、車速、加速度、横加速度、ヨーレートといった車両の状態を示す各種情報(車両状態量)を検出する。一方、第2のセンサ10は、ブレーキペダルの踏込量、アクセルペダルの踏込量、ハンドル角度といったドライバーの操作状態を示す各種情報(操作状態量)を検出する。
The first sensor 9 detects various information (vehicle state quantities) indicating the vehicle state such as vehicle speed, acceleration, lateral acceleration, and yaw rate. On the other hand, the
制御ユニット7であるマイクロコンピュータを機能的に捉えた場合、この制御ユニット7は、推定部70と、制御部71とを有する。推定部70は、操作状態量と車両状態量とに基づいて、個々の車輪5に作用する垂直荷重Fz(以下「推定荷重Fze」という)を推定する。制御部71は、車輪5に対応して設けられてるモータ62のそれぞれを制御対象として、検出された垂直荷重Fz(以下「検出荷重Fzd」という)と、推定荷重Fzeとを比較する。そして、この比較結果に基づいて、所定の制御信号Sctがモータ62に出力される。
When the microcomputer that is the control unit 7 is functionally grasped, the control unit 7 includes an
図4は、本実施形態にかかるサスペンション制御ルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定間隔毎に呼び出され、制御ユニット7によって実行される。なお、本実施形態では、ある単一の車輪5に関する処理手順について説明を行うが、制御ユニット7は、すべての車輪5に対してこの処理手順を実行する。
FIG. 4 is a flowchart showing a suspension control routine according to the present embodiment. The process shown in this flowchart is called at predetermined intervals and executed by the control unit 7. In the present embodiment, a processing procedure related to a
まず、ステップ1において、各種の検出値が読み込まれる。このステップ1において読み込まれる検出値は、検出部8によって検出される検出荷重Fzdと、第1のセンサ9によって検出される車両状態量と、第2のセンサ10によって検出される操作状態量とである。
First, in step 1, various detection values are read. The detection values read in step 1 are the detected load Fzd detected by the
ステップ2では、推定荷重Fzeが特定される。推定荷重Fzeの特定方法としては、例えば、車両運動モデルを用いた手法が挙げられる。車両運動モデルは、ある走行状況における車両のヨー運動、ロール運動といった車両の挙動をモデル化したものであり、車両に関する運動方程式に基づいて、或いは、実験やシミュレーションを通して予め生成されている。この車両運動モデルにより、現在の車両状態量から現在の車体姿勢が特定される。また、この特定された車体姿勢に、ドライバーによる操作状態量を加味することにより、操作による荷重移動を考慮した車輪5の推定荷重Fzeが特定される。そのため、制御ユニット7のROMには、車両状態量および操作状態量と、推定荷重Fzeとの対応関係を記述したマップが格納されている。これらの対応関係は、実験やシミュレーションを通じてその適切な関係が予め設定されている。
In
なお、推定荷重Fzeは、予め記憶している車両諸元(車重、重心高、ホイールベール等)、および、検出結果である前後力Fxおよび横力Fyの両方または一方に基づいて特定することも可能である。すなわち、推定荷重Fzeは、これらのパラメータに基づいて車両状態量を推定することにより、荷重移動を考慮して特定してもよい。 The estimated load Fze is specified based on the vehicle specifications (vehicle weight, height of the center of gravity, wheel bale, etc.) stored in advance and / or the longitudinal force Fx and the lateral force Fy that are detection results. Is also possible. That is, the estimated load Fze may be specified in consideration of the load movement by estimating the vehicle state quantity based on these parameters.
ステップ3では、推定荷重Fzeから検出荷重Fzdを減算した値が正の値であるか否かが判断される。ステップ3で否定判定された場合、すなわち、推定荷重Fzeが検出荷重Fzd以下である場合には(Fze−Fzd≦0)、ステップ4に進む。一方、このステップ3で肯定判定された場合、すなわち、推定荷重Fzeが検出荷重Fzdよりも大きい場合には(Fze−Fzd>0)、ステップ5に進む。
In
ステップ4では、推定荷重Fzeから検出荷重Fzdを減算した値が負の値であるか否かが判断される。このステップ4において肯定判定された場合、すなわち、推定荷重Fzeが検出荷重Fzdよりも小さい場合には(Fze−Fzd<0)、ステップ6に進む。一方、ステップ4において否定判定された場合、すなわち、推定荷重Fzeと検出荷重Fzdとが一致している場合には(Fze−Fzd=0)、本ルーチンを抜ける。 In step 4, it is determined whether or not a value obtained by subtracting the detected load Fzd from the estimated load Fze is a negative value. If an affirmative determination is made in step 4, that is, if the estimated load Fze is smaller than the detected load Fzd (Fze−Fzd <0), the process proceeds to step 6. On the other hand, if a negative determination is made in step 4, that is, if the estimated load Fze and the detected load Fzd match (Fze−Fzd = 0), the routine is exited.
ステップ5では、モータ62に所定の制御信号Sctが出力され、ダンパー61の減衰力が現在の状態よりも大きくなるように、モータ62の出力制御が行われる。これに対して、ステップ6では、モータ62に所定の制御信号Sctが出力され、ダンパー61の減衰力が現在の状態よりも小さくなるように、モータ62の出力制御が行われる。これらのステップ5,6における出力制御手法としては、検出荷重Fzdと推定荷重Fzeとの差を減少させるように、現在の出力値にステップ値を加算する(または減算する)制御や、PID(Proportional Integral and Derivative)制御等を用いることができる。
In
図5は、操舵時における外輪側の垂直荷重の変化を示す説明図である。同図には、推定荷重Fzeの経時的な推移が点線で示されており、検出荷重Fzdの経時的な推移が実線と破線とで示されている。実線の検出荷重Fzdは、本実施形態の検出手法に相当する直接的な手法による検出値の推移であり、破線の検出荷重Fzdは、サスペンションのストローク変化に基づく検出値、すなわち、間接的な手法による検出値の推移である。同図から分かるように、間接手法による検出荷重Fzdは、直接手法によるそれと比較して、検出値の立ち上がりが遅延する傾向にある。なぜならば、間接的な検出荷重Fzdは、車体が姿勢変化した後に、すなわち、サスペンション6のストローク量が変化した後に垂直荷重の変化が特定されるため、直接的な検出荷重Fzdと比較して応答性が低いからである。一方、推定荷重Fzeは、ドライバーが操作を行うと、これにともなう荷重移動を実際の荷重移動よりも早く特定することができる。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in the vertical load on the outer wheel side during steering. In the figure, the time course of the estimated load Fze is indicated by a dotted line, and the time course of the detected load Fzd is indicated by a solid line and a broken line. A solid line detection load Fzd is a transition of a detection value by a direct method corresponding to the detection method of the present embodiment, and a broken line detection load Fzd is a detection value based on a change in suspension stroke, that is, an indirect method. It is a transition of the detection value by. As can be seen from the figure, the detection load Fzd by the indirect method tends to be delayed in the rise of the detection value compared to that by the direct method. This is because the indirect detected load Fzd is a response compared with the direct detected load Fzd because the change in the vertical load is specified after the vehicle body changes its posture, that is, after the stroke amount of the suspension 6 changes. This is because the nature is low. On the other hand, when the driver performs an operation, the estimated load Fze can identify the load movement associated with the estimated load Fze earlier than the actual load movement.
そこで、本実施形態では、現在の荷重(すなわち、検出荷重)Fzdと推定荷重Fzeとの差を減らすように、ダンパー61の減衰力が制御される。例えば、コーナリングにおいてドライバーによってステアリング操作が行われた場合、外輪側の車輪5は、推定荷重Fzeが検出荷重Fzdよりも大きくなり、内輪側の車輪5は、推定荷重Fzeが検出荷重Fzdよりも小さくなる。このケースでは、外輪側のダンパー61の減衰力は増加され、外輪側のサスペンション6には、縮み側への変位に抗する力が発生する(それ故に、車体の沈み込みが抑制される)。一方、内輪側のダンパー61の減衰力は減少され、内輪側のサスペンション6には、伸び側への変位に抗する力が発生する(それ故に、車体の浮き上がりが抑制される)。これにより、コーナリング時または加減速時における車体の姿勢変化が抑制されるため、操安性の向上を図ることができる。
Therefore, in the present embodiment, the damping force of the
また、路面の凹凸を乗り越える場合には、推定荷重Fzeは検出荷重Fzdよりも小さくなる。なぜならば、車両運動モデルに基づく推定演算では、定常状態を想定した車両挙動が再現されるため、推定荷重Fzeには、路面の凹凸の影響までは反映されていないからである。このケースでは、凹凸を乗り越える車輪5のダンパー61の減衰力は減少され、サスペンション6には伸び側への変位に抗する力、すなわち、縮み側への変位を許容するような力が与えられる。これにより、路面凹凸にともなう姿勢変化が抑制されるため、乗り心地の向上を図ることができるとともに、車輪5の路面追従性を高めることができる。
Further, when overcoming road surface irregularities, the estimated load Fze is smaller than the detected load Fzd. This is because the estimation calculation based on the vehicle motion model reproduces the vehicle behavior assuming a steady state, and thus the estimated load Fze does not reflect the influence of the unevenness of the road surface. In this case, the damping force of the
また、本実施形態では、直接的に垂直荷重Fzを検出している関係上、間接的な手法と比較して、垂直荷重Fzを応答性よく検出することができる。そのため、この直接的な検出値である検出荷重Fzdに基づいて、制御を行うことにより、従来よりも応答性の高いサスペンション制御を行うことができる。 Further, in the present embodiment, the vertical load Fz can be detected with high responsiveness compared to the indirect method because the vertical load Fz is directly detected. Therefore, by performing control based on the detected load Fzd, which is a direct detection value, suspension control with higher responsiveness than conventional can be performed.
また、本実施形態によれば、推定荷重Fzeを特定する際には、車両状態量に加えて、操作状態量が用いられる。これにより、ドライバーの操作に対応するタイミングで車両の挙動を推定することができる。このため、より早く推定荷重Fzeを特定することが可能となり、この値Fzeを用いて制御を行うことにより、制御精度の向上を図ることができる。なお、本実施形態では、推定荷重Fzeをマップを用いて特定したが、この値をリアルタイム処理で算出してもよい。また、推定荷重Fzeを特定する際には、操作状態量を用いずに、車両状態量のみで特定することも可能である。 According to the present embodiment, when the estimated load Fze is specified, the operation state quantity is used in addition to the vehicle state quantity. Thereby, the behavior of the vehicle can be estimated at the timing corresponding to the operation of the driver. For this reason, the estimated load Fze can be identified earlier, and control can be improved by performing control using this value Fze. In the present embodiment, the estimated load Fze is specified using a map, but this value may be calculated by real-time processing. Further, when specifying the estimated load Fze, it is possible to specify only the vehicle state quantity without using the operation state quantity.
また、推定荷重Fzeは、少なくとも前後力Fxまたは横力Fy、および、車両諸元に基づいて特定してもよい。これらの検出値Fx,Fyには車輪5に作用する力が直接的に反映されているので、車両状態量を応答性よく推定することが可能となり、これにより、推定荷重Fzeを精度良く推定することが可能となる。また、検出部8の検出結果を用いることにより、車両諸元である車重、重心高等も推定することができる。そのため、かかる手法によれば、車両諸元が経時的に変化するような状況であっても、これをリアルタイム的に推定することが可能となり、推定荷重Fzeの推定精度の向上を図ることができる。
The estimated load Fze may be specified based on at least the longitudinal force Fx or the lateral force Fy and vehicle specifications. Since the forces acting on the
なお、本実施形態では、サスペンション特性を調整する手法としてダンパー61の減衰力を用いたが、本発明はこれに限定されず、サスペンション6のばね力を調整してもよい。具体的には、推定荷重Fzeが検出荷重Fzdよりも大きい場合に、ばね力が現在の状態よりも大きくされ、サスペンション6には、縮み側への変位に抗する力が発生する。一方、推定荷重Fzeが検出荷重Fzdよりも小さい場合には、ばね力が現在の状態よりも小さくされ、サスペンション6には、伸び側への変位に抗するような力が発生する。このようなばね力調整であっても、上述した減衰力調整と同様の効果を奏する。なお、ばね力の調整手法としては、スプリング60の長さを伸縮させることにより可能である。すなわち、スプリング60を伸ばすことにより、ばね力は増加し、スプリング60を縮めることにより、ばね力が減少する。スプリング60を伸縮させる具体的な構成については、例えば、特開平05−38922号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。なお、このケースでは、サスペンション6としてエアサスペンションを用い、シリンダ内の流量調整を行うことにより、エアサスペンションの長さを伸縮させたりしてもよい。
In this embodiment, the damping force of the
本実施形態において、検出部8は、作用力として、三方向に作用する作用力を検出する構成であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、必要となる分力方向に作用する作用力を検出可能であれば足りる。また、この三方向回りのモーメントをも含む六分力を検出する六分力計であってもよい。かかる構成であっても、制御において必要となる作用力は少なくとも検出することができるので、当然ながら問題はない。なお、車輪5に作用する六分力を検出する手法については、例えば、特開2002−039744号公報、特開2002−022579号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、検出部8を車軸4に埋設するケースを説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のバリエーションも考えられる。作用力を検出するという観点でいえば、例えば、車輪5を保持する部材、例えば、ハブやハブキャリア等に検出部8を設けてもよい。なお、検出部8をハブ等に設ける手法については、特開2003−104139号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the
1 エンジン
2 自動変速機
3 ディファレンシャル装置
4 車軸
5 車輪
6 サスペンション
60 スプリング
61 ダンパー
62 モータ
7 制御ユニット
70 推定部
71 制御部
8 検出部
9 第1のセンサ
10 第2のセンサ
A サスペンション装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
車輪を懸架するとともに、車体の姿勢変化に影響を与えるサスペンション特性を調整可能なサスペンションと、
前記車輪に作用する垂直荷重を直接的に検出する検出部と、
車両の状態を示す車両状態量を検出する第1のセンサと、
車両の挙動をモデル化した車両運動モデルに基づいて、前記検出された車両状態量から前記垂直荷重を推定する推定部と、
前記検出された垂直荷重と、前記推定された垂直荷重とを比較し、当該比較結果に基づいて、前記サスペンション特性を制御する制御部と
を有することを特徴とするサスペンション装置。 In the suspension device,
Suspension that can adjust the suspension characteristics that affect the posture change of the car body while suspending the wheel,
A detection unit that directly detects a vertical load acting on the wheel;
A first sensor for detecting a vehicle state quantity indicating a state of the vehicle;
An estimation unit that estimates the vertical load from the detected vehicle state quantity based on a vehicle motion model that models the behavior of the vehicle;
A suspension device comprising: a control unit that compares the detected vertical load with the estimated vertical load and controls the suspension characteristics based on the comparison result.
車輪を懸架するとともに、車体の姿勢変化に影響を与えるサスペンション特性を調整可能なサスペンションと、
前記車輪に作用する前後力、横力および垂直荷重を直接的に検出する検出部と、
車両諸元および少なくとも前記検出された前後力または前記検出された横力に基づいて、車両の状態を示す車両状態量を推定することにより、前記垂直荷重を推定する推定部と、
前記検出された垂直荷重と、前記推定された垂直荷重とを比較し、当該比較結果に基づいて、前記サスペンション特性を制御する制御部と
を有することを特徴とするサスペンション装置。 In the suspension device,
Suspension that can adjust the suspension characteristics that affect the posture change of the car body while suspending the wheel,
A detection unit that directly detects longitudinal force, lateral force and vertical load acting on the wheel;
An estimation unit that estimates the vertical load by estimating a vehicle state quantity indicating a vehicle state based on vehicle specifications and at least the detected longitudinal force or the detected lateral force;
A suspension device comprising: a control unit that compares the detected vertical load with the estimated vertical load and controls the suspension characteristics based on the comparison result.
前記制御部は、前記推定された垂直荷重よりも前記検出された垂直荷重が小さい場合、前記ダンパーの減衰力を現在の状態よりも大きくし、前記推定された垂直荷重よりも前記検出された垂直荷重が大きい場合、前記サスペンション特性として前記ダンパーの減衰力を現在の状態よりも小さくすることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載されたサスペンション装置。 The suspension has a damper capable of adjusting a damping force as the suspension characteristic,
When the detected vertical load is smaller than the estimated vertical load, the control unit increases the damping force of the damper from a current state, and the detected vertical load is greater than the estimated vertical load. The suspension device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the load is large, the damping force of the damper is made smaller than the current state as the suspension characteristic.
前記制御部は、前記推定された垂直荷重よりも前記検出された垂直荷重が小さい場合、前記ばね力を現在の状態よりも大きくし、前記推定された垂直荷重よりも前記検出された垂直荷重が大きい場合、前記ばね力を現在の状態よりも小さくすることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載されたサスペンション装置。 The suspension is a suspension capable of adjusting a spring force as the suspension characteristic,
When the detected vertical load is smaller than the estimated vertical load, the control unit increases the spring force from a current state, and the detected vertical load is greater than the estimated vertical load. The suspension device according to any one of claims 1 to 3, wherein when it is large, the spring force is made smaller than a current state.
前記推定部は、前記前出された車両状態量と、前記検出された操作状態量とに基づいて、前記垂直荷重を推定することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載されたサスペンション装置。 A second sensor for detecting an operation state quantity of the driver;
The said estimation part estimates the said perpendicular | vertical load based on the said vehicle state quantity mentioned above and the said detected operation state quantity, It was described in any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. Suspension device.
車輪に作用する垂直荷重を直接的に検出する第1のステップと、
車両の状態を示す車両状態量を検出する第2のステップと、
車両の挙動をモデル化した車両運動モデルに基づいて、前記検出された車両状態量から前記垂直荷重を推定する第3のステップと、
前記検出された垂直荷重と、前記推定された垂直荷重とを比較し、当該比較結果に基づいて、車輪を懸架するサスペンションの車体の姿勢変化に影響を与えるサスペンション特性を制御する第4のステップと
を有することを特徴とするサスペンション制御方法。 In the suspension control method,
A first step for directly detecting a vertical load acting on the wheel;
A second step of detecting a vehicle state quantity indicating the state of the vehicle;
A third step of estimating the vertical load from the detected vehicle state quantity based on a vehicle motion model that models the behavior of the vehicle;
A fourth step of comparing the detected vertical load with the estimated vertical load, and controlling suspension characteristics that affect a change in posture of a vehicle body of a suspension that suspends a wheel based on the comparison result; A suspension control method comprising:
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JP2004321747A JP2006131062A (en) | 2004-11-05 | 2004-11-05 | Suspension device and suspension control method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112020006897T5 (en) | 2020-06-29 | 2023-01-12 | Hitachi Astemo, Ltd. | Ground contact load estimating device, vehicle control device and ground contact load estimating method |
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2004
- 2004-11-05 JP JP2004321747A patent/JP2006131062A/en not_active Withdrawn
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